JP2024035547A

JP2024035547A - 管路密封装置

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Publication number: JP2024035547A
Application number: JP2022140074A
Authority: JP
Inventors: 優斗久慈; Yuto Kuji; 秀章中村; Hideaki Nakamura; 周二小堺; Shuji Kosakai
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2022-09-02
Filing date: 2022-09-02
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2042-09-02
Also published as: JP7397142B1

Abstract

【課題】管路内からガスが漏洩している補修対象ケーブルについて、ケーブル内のガスの圧力を簡便に安定させる技術を提供する。【解決手段】管路密封装置１は、管路４に敷設されたケーブル５に巻き付けられ、管路４内のケーブル５の内部から漏洩するガスを管路端３で管路４内に封じ込めるスパイラル形状の密封材１０と、前記ケーブル５にスライド可能に取り付けられ、外部からの押圧により前記密封材１０を押さえる密封材押さえ板２０と、前記ケーブル５に固定され、前記密封材１０に対して前記密封材押さえ板２０をスプリング３２Ａ、３２Ｂの復元力で押圧するＡ形ケーブル移動防止金物３０と、を備える。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り展示日令和４年５月１８日、１９日久慈優斗、中村秀章、小堺周二が、つくばフォーラム２０２２にて、久慈優斗、中村秀章、小堺周二が発明した管路密封装置を公開した。

本発明は、管路密封装置に関する。

通信等の用途でケーブルが使用されている。例えば、数十本～数千本の銅線を束ねて絶縁性の外被で被覆したメタルケーブルがある。このケーブルを地下に敷設する場合、外被の損傷によるケーブル内への水の侵入を防止するため、ガス供給システムからケーブル内に乾燥空気（ガス）を常時送り込み、ケーブル内圧を高く保持することが行われる（非特許文献１参照）。

しかし、ケーブルは地下管路内に敷設されているため、地盤振動や経年劣化により管路内で外被が損傷した場合、その損傷個所に管路両端のマンホールから到達することは難しく、損傷個所を補修困難となり、ケーブル内からガスが漏洩し続けてしまう。その結果、ケーブル内圧が低下してケーブル内へ水が浸入し、絶縁不良を引き起こす。

そこで、管路内からガスが漏洩している補修対象ケーブルについては、その補修対象ケーブルの近くにガスボンベを設置し、カスボンベからケーブル内にガスを個別に送り込むことにより、ケーブル内圧の低下を防止していた。

"テクニカルソリューション、地下メタルケーブル保守稼動削減に向けた「圧力発信器チェッカー」の開発"、NTT技術ジャーナル、2019年10月、p.56

しかしながら、ガスボンベを使用していたため、ガスボンベの定期的な交換作業が必要であり、その交換作業にかかる作業員の稼働量が大きいという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、管路内からガスが漏洩している補修対象ケーブルについて、ケーブル内のガスの圧力を簡便に安定させる技術を提供することである。

本発明の一態様の管路密封装置は、管路に敷設されたケーブルに巻き付けられ、管路内のケーブルの内部から漏洩するガスを管路端で管路内に封じ込めるスパイラル形状の弾性体と、前記ケーブルにスライド可能に取り付けられ、外部からの押圧により前記弾性体を押さえる板体と、前記ケーブルに固定され、前記弾性体に対して前記板体をスプリングの復元力で押圧する押圧体と、を備える。

本発明によれば、管路内からガスが漏洩している補修対象ケーブルについて、ケーブル内のガスの圧力を簡便に安定させる技術を提供できる。

図１は、管路密封装置の構成を示す図である。図２は、弾性体のスパイラル形状を示す図である。図３は、管路密封装置の使用時の状態を示す図である。図４は、密封材の形状及びサイズを示す図である。図５は、密封材の形状変化を示す図である。図６は、Ａ形ケーブル移動防止金物の構造を示す図である。図７は、密封材押さえ板の構造を示す図である。図８は、スペーサ部による密封材への作用を示す図である。図９は、管路密封装置の他の使用時の状態を示す図である。

以下、本発明を実施する一実施形態について図面を用いて説明する。

［発明の概要］
上記課題を解決するにあたり、発明者は、ガス漏洩区間の管路を管路両端で密封し、管路内のケーブルから漏洩するガスを管路内に封じ込めることにより、ケーブル内のガスの圧力が安定することを確認した。

そこで、本発明は、ガス漏洩区間の管路端において、管路に敷設されたケーブルにスパイラル形状の弾性体を巻き付け、その弾性体を非管路端側から板体で押さえ、その板体をケーブル外被に固定した押圧体の備えるスプリングの復元力で押圧する管路密封装置を開示する。

これにより、ケーブル内から漏洩するガスをマンホール壁面の管路端で封じ込めることが可能となり、ケーブル内のガスの圧力を安定させることができる。また、ガスボンベを使用しないので、ガスボンベの定期的な交換作業を不要とし、ケーブル内のガスの圧力を安定させることを簡便に実施できる。

［管路密封装置の構成］
図１は、本実施形態に係る管路密封装置１の構成を示す図である。管路密封装置１は、弾性体１０と、板体２０と、押圧体３０と、を備える。

弾性体１０は、スパイラル形状を備え（図２参照）、マンホール壁面２の管路端３において、管路４に敷設されたケーブル５の外被に巻き付けられ、管路４内のケーブル５の内部から漏洩するガスを管路端３で管路４内に封じ込める弾性体である。弾性体１０は、シリコン材や樹脂材（ゴムやゲル）等、弾性力を有する材質であればよい。以降、弾性体１０を密封材１０という。

板体２０は、ケーブル５にケーブル５の長手方向にスライド可能に取り付けられ、弾性体１０の非管路端側に位置する押圧体３０からの押圧により弾性体１０を押さえる板体である。以降、板体２０を密封材押さえ板２０という。

押圧体３０は、２本のスプリング３２Ａ、３２Ｂの各内部に、各スプリング３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの伸縮に応じて長さを変更可能な２本の脚部（棒体）３１Ａ、３１Ｂをそれぞれ備え、ケーブル５の外被を強固に把持してケーブル５の外被に固定され、密封材１０に対して密封材押さえ板２０を２本のスプリング３２Ａ、３２Ｂの復元力で押圧する押圧体である。

押圧体３０は、例えば、Ａ形ケーブル移動防止金物を用いる。Ａ形ケーブル移動防止金物は、図１に示した構成を備え、マンホール壁面２に対して２本のスプリング３２Ａ、３２Ｂ及び２本の脚部３１Ａ、３１Ｂで自体を支え、ケーブル５が管路４内に引き込まれることを防止するための移動防止体である。

このような用途の異なる既存のＡ形ケーブル移動防止金物を押圧体３０として用いることにより、押圧体３０を新規に作製する手間がなくなり、ケーブル内のガスの圧力を安定させることをより簡便に実現できる。以降、押圧体３０をＡ形ケーブル移動防止金物３０という。

なお、押圧体３０やＡ形ケーブル移動防止金物３０において、脚部３１やスプリング３２の本数は、少なくとも１本以上であればよい。１本であっても密封材押さえ板２０を押圧できるからである。

［管路密封装置の技術的特徴１］
技術的特徴１の効果としては、ケーブル内のガスの圧力を簡便に安定可能という効果に加え、管路とケーブルとの間に隙間がほぼ無い場合でも漏洩ガスを管路内に密封可能という更なる効果がある。

図３に示すように、Ａ形ケーブル移動防止金物３０の備える２本の脚部３１Ａ、３１Ｂを密封材押さえ板２０の一方の側面に固定し、２本のスプリング３２Ａ、３２Ｂを縮めた状態で、密封材１０を管路４のダクト口と密封材押さえ板２０の他方の側面との間に設置する。

各スプリング３２Ａ、３２Ｂに元の長さに戻ろうとする復元力が発生し、その復元力によって密封材押さえ板２０により密封材１０がマンホール壁面２に押圧されるので、継続して密封材１０を管路内方向に押しつけることができる。

また、密封材１０にも元の大きさに戻ろうとする復元力が発生し、その復元力によって密封材１０の管路端側の一部位１１が管路４とケーブル５との間の隙間６に入り込むので、ケーブル内のガスの圧力を確実に密封できる。

このように、管路密封装置１は、各スプリング３２Ａ、３２Ｂの元の長さに戻ろうとする復元力を利用して、密封材１０をマンホール壁面２に継続的に押し続け、圧縮された密封材１０が元に戻ろうとする復元力を利用して、管路４内のケーブル５内から漏洩するガスの通り道を埋めて密封する。

以上より、ガスボンベを使用しないので、ガスボンベの定期的な交換作業を不要とし、ケーブル内のガスの圧力を安定させることを簡便に実施できる。また、密封材が元の大きさに戻ろうとする自律的な復元作用により管路内に入り込むので、管路とケーブルとの間の隙間を作業員が手作業で埋める安易な対策方法よりも、その隙間がほぼ無い場合でも確実に漏洩ガスを管路内に密封できる。

［管路密封装置の技術的特徴２］
技術的特徴２の効果としては、ケーブルの太さに関らず管路密封装置１をケーブルに取り付け可能という効果がある。つまり、管路密封装置１は、ケーブルの太さに対して柔軟性がある。

密封材１０は、上記の通りスパイラル形状を備える。スパイラル形状を備えるので、ケーブルの太さに関らず密封材１０をケーブルに取り付けできる。

密封材１０の形状は、例えば、図４に示すように、マンホール壁面側の直径がφ７０ｍｍ、Ａ形ケーブル移動防止金物側の直径がφ１２０ｍｍ、高さが７０ｍｍの円錐台である。密封材１０の内径は、例えば、φ４０ｍｍの円柱状である。

密封材１０には、螺旋状のように形を変えても元の円錐台の形に戻ろうとする性質がある。密封材１０の内径φ４０ｍｍよりも太い径φ６５ｍｍのケーブル５に密封材１０をスパイラル状に巻き付けると、密封材１０が元の形に戻ろうとする作用により、ケーブル５を締め付けるような動きでケーブル５に密着するので、ガスの横漏れを防止できるという効果がある。

なお、密封材１０の内径は、必ずしもφ４０ｍｍである必要はない。φ４０ｍｍよりも細いケーブルの場合には、密封材１０の内径をケーブル５の径より小さくする。ただし、密封材１０の内径をケーブル５の径より小さくしなくても同じ効果が得られる。

図５に示すように、密封材１０の内径がφ４０ｍｍ、ケーブル５の径がφ３５ｍｍであっても、密封材１０には弾性力があるので、押圧によりケーブル５の外被表面に対して密封材１０の内側が膨らみ、密封材１０とケーブル５との間の隙間７がなくなるからである。

また、密封材１０の形状は、三角柱、四角柱、円柱でもよい。密封材１０のマンホール壁面側の大きさは、管路の直径より大きくても小さくてもよいが、管路の直径よりも小さい方が好ましい。その小さい密封材１０のマンホール壁面側の先端を管路内に予め挿入した状態で密封材１０を押し込むことで、管路とケーブルとの間の隙間（図３の符号６）を確実に埋めることができる。

次に、Ａ形ケーブル移動防止金物３０について説明する。

既存のＡ形ケーブル移動防止金物３０には、１号～３号Ａ形ケーブル移動防止金物の３種類がある。例えば、１号Ａ形ケーブル移動防止金物は、２１ｍｍ以上２５ｍｍ未満の通信ケーブル径用の１号ゴムスリーブ、２５ｍｍ以上２８ｍｍ未満の通信ケーブル径用の２号ゴムスリーブ、２８ｍｍ以上３２ｍｍ未満の通信ケーブル径用の３号ゴムスリーブのうちいずれかを取り付け可能である。

Ａ形ケーブル移動防止金物３０の外観構造を図６に示す。Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、ケーブルを挟持して把持するアーチ状の一対の把持部３３Ａ、３３Ｂを備える。一方の把持部３３Ａは、連結材３４Ａを介して脚部３１Ａに接続されている。他方の把持部３３Ｂは、他の連結材３４Ｂを介して脚部３１Ｂに接続されている。把持部３３Ａ、３３Ｂは、各一端が棒心３５で開閉可能に接続され、各他端がＵ字ネジ等の締結部３６で閉じられる。

把持部３３Ａ、３３Ｂの各内側には、アーチ状の一対のゴムスリーブ３７Ａ、３７Ｂが取り付けられる。ゴムスリーブ３７Ａ、３７Ｂは、ケーブルに対してＡ形ケーブル移動防止金物３０を把持し固定する。Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、径の大きさが互いに異なる複数の一対のゴムスリーブ３７Ａ、３７Ｂを変更可能である。

そのため、ケーブルの太さごとにＡ形ケーブル移動防止金物３０を用意する必要が無く、ケーブルの太さに関らずケーブルに取り付けできる。そして、管路密封装置１は、太い通信ケーブルから細い通信ケーブルまで適用可能となる。

なお、Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、Ａ形ケーブル移動防止金物の備える適用ケーブル外径の範囲内であれば、通信以外の用途（例えば、電力）のケーブルにも応用可能である。

［管路密封装置の技術的特徴３］
技術的特徴３の効果としては、施設済みのケーブルに管路密封装置１を設置可能という効果がある。

密封材１０は、上記の通りスパイラル形状を備える。スパイラル形状を備えるので、施設済みのケーブルに対して巻き付けるように後から密封材１０を取り付けることができる。

次に、密封材押さえ板２０について説明する。

本実施形態では、密封材押さえ板２０の形状の例として、横幅２２６ｍｍ、縦幅１６０ｍｍのステンレス製の板を用いた。このサイズは、既存のＡ形ケーブル移動防止金物３０のサイズと同等である。密封材押さえ板２０の中心には、ケーブルが通るφ７５ｍｍの穴が開いている。この穴の外径は、必ずしもφ７５ｍｍである必要はなく、ケーブルの大きさに合わせて小さくしてもよい。

例えば、密封材押さえ板２０は、図７に示すように、基体となるベース部２１と、ケーブルを保持するカバー部２２と、一対のスペーサ部２３と、を備える。

ベース部２１は、八角形の形状を備え、八辺の一辺にケーブル５の径よりも大きい開口部２４を備える。例えば、φ６５ｍｍのケーブル５に対し７５ｍｍの開口長を備える。開口部２４からベース部２１の内部中心まで直線状にカットされており、底部は半円形にカットされている。

カバー部２２は、ベース部２１の開口部２４から挿入されたケーブル５を、密封材押さえ板２０の内部中心に留め置くための部材である。カバー部２２は、ケーブル５側の一辺が半円形にカットされており、ベース部２１の開口部２４に取り付けられる。

一対のスペーサ部２３は、外部からの押圧により密封材が外側へ広がることを抑制するための部材である。各スペーサ部２３は、ベース部２１の縁の形状に沿ってベース部２１の内側表面に取り付けられ、ベース部２１の縁からベース部２１の内側に一定の幅を持つ板状の形状を備える。

敷設済みのケーブル５にベース部２１の開口部２４をあて、開口部２４を閉じるようにカバー部２２をベース部２１に皿ネジで固定することにより、密封材押さえ板２０の設置が完了する。スペーサ部２３は、ベース部２１の密封材側表面に予め固定されている。

このように、密封材押さえ板２０は、ケーブル５を内部に差し入れる開口部２４を備えるので、施設済みのケーブルに対して後から取り付けることができる。

また、図８に示すように、スペーサ部２３の厚みにより、密封材１０を管路内方向に押しつけた際に、密封材１０の外側の圧力の方が内側（ケーブル側）よりも相対的に大きくなるので、密封材１０が外側に広がることを抑制できる。加えて、ケーブル５の外被表面に対する密封材１０の内側の膨らみをより大きくでき、密封材１０とケーブル５との間の隙間７をより確実になくすことができるので、ガスの横漏れをより確実に防止できる。

次に、Ａ形ケーブル移動防止金物３０について説明する。

Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、上述の通りケーブルを挟持して把持する把持部（図６に示した把持部３３Ａ、３３Ｂ）を備える。この把持部を備えるので、施設済みのケーブルに対して後からＡ形ケーブル移動防止金物３０を取り付けることができる。

［管路密封装置の技術的特徴４］
技術的特徴４の効果としては、マンホール壁面付近でケーブルに曲がりがあってもガスを管路内に密封可能という効果がある。

地下に敷設されているケーブルは、作業員がマンホール内でケーブルの接続作業等を行うため、管路のダクト口があるマンホール壁面Ａに対して垂直なマンホール壁面Ｂに固定される場合がある。そのため、ケーブルは、マンホール壁面Ａ付近において、約９０度の曲がりで管路内に挿入される場合がある。

そこで、図９に示すように、Ａ形ケーブル移動防止金物３０の備える２本の脚部３１Ａ，３１Ｂの絶対的な長さに差をつけて使用する。これにより、ケーブル５に曲がりがある場合であっても、密封材押さえ板２０を密封材１０との接触面に対してほぼ水平にした状態で密封材１０を管路内方向に押しつけることができる。

その結果、その場合であっても、ケーブル５内からの漏洩ガスをマンホール壁面で封じ込めることができ、ケーブル５内のガスの圧力を安定させることができる。

また、２本の脚部３１Ａ，３１Ｂの可動長域だけではカバーしきれない曲がりがケーブル５にある場合には、図９に示したように、各脚部３１Ａ，３１Ｂのそれぞれの足部３８Ａ、３８Ｂと密封材押さえ板２０との間に、密封材押さえ板２０に対して各脚部３１Ａ，３１Ｂのそれぞれ角度を所定の角度に維持するための各スペーサ４０Ａ、４０Ｂをそれぞれ設置する。

これにより、密封材押さえ板２０を密封材１０との接触面に対して確実に水平にした状態で密封材１０を管路内方向に押しつけることができる。その結果、２本の脚部３１Ａ，３１Ｂの可動長域だけではカバーしきれない曲がりがケーブル５にある場合であっても、ケーブル５内からの漏洩ガスをマンホール壁面で封じ込めることができ、ケーブル５内のガスの圧力を安定させることができる。

［効果］
本実施形態によれば、管路密封装置１が、管路に敷設されたケーブルに巻き付けられ、管路内のケーブルの内部から漏洩するガスを管路端で管路内に封じ込めるスパイラル形状の密封材１０と、前記ケーブルにスライド可能に取り付けられ、外部からの押圧により前記密封材１０を押さえる密封材押さえ板２０と、前記ケーブルに固定され、前記密封材１０に対して前記密封材押さえ板２０をスプリングの復元力で押圧するＡ形ケーブル移動防止金物３０と、を備えるので、ケーブル内のガスの圧力を簡便に安定させることができ、管路とケーブルとの間に隙間がほぼ無い場合でも漏洩ガスを管路内に密封できる。

本実施形態によれば、密封材１０は、前記スパイラル形状を備え、前記Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、前記ケーブルに前記押圧体を固定するためのゴムスリーブであって、径の大きさが互いに異なる複数のゴムスリーブのうちいずれかのゴムスリーブを変更可能に備えるので、ケーブルの太さに関らず管路密封装置１をケーブルに取り付けできる。

本実施形態によれば、前記密封材１０は、前記スパイラル形状を備え、前記密封材押さえ板２０は、前記ケーブルを内部に差し入れる開口部を備え、前記Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、前記ケーブルを挟持して把持する把持部を備えるので、施設済みのケーブルに管路密封装置１を設置できる。

本実施形態によれば、前記スプリングは、複数であって、前記Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、各スプリングの内部に、前記各スプリングの伸縮に応じて長さを変更可能な棒体であって、前記押圧体から前記板体までの長さが互いに異なる棒体を備えるので、マンホール壁面付近でケーブルに曲がりがあってもガスを管路内に密封できる。

本実施形態によれば、前記棒体と前記密封材押さえ板２０との間に、前記密封材押さえ板２０に対して前記棒体の角度を所定の角度に維持するためのスペーサ４０を備えるので、マンホール壁面付近でケーブルに曲がりがあっても確実にガスを管路内に密封できる。

本実施形態によれば、前記密封材押さえ板２０は、前記外部からの押圧による前記密封材１０の外側への広がりを抑制するスペーサ部２３を備えるので、密封材１０の外側への広がりを抑制でき、ガスの横漏れを確実に防止できる。

本実施形態によれば、前記Ａ形ケーブル移動防止金物３０は、マンホール壁面に対してスプリングで自体を支えて管路内のケーブルが管路内に引き込まれることを防止するための移動防止体であるので、Ａ形ケーブル移動防止金物３０を新規に作製する手間がなくなり、ケーブル内のガスの圧力を安定させることをより簡便に実現できる。

１…管路密封装置、２…マンホール壁面、３…管路端、４…管路、５…ケーブル、６…隙間、７…隙間、１０…弾性体（密封材）、１１…密封材の一部位、２０…板体（密封材押さえ板）、２１…ベース部、２２…カバー部、２３…スペーサ部、３０…押圧体（Ａ形ケーブル移動防止金物）、３１Ａ、３１Ｂ…脚部、３２Ａ、３２Ｂ…スプリング、３３Ａ、３３Ｂ…把持部、３４Ａ、３４Ｂ…連結材、３５…棒心、３６…締結部、３７Ａ、３７Ｂ…ゴムスリーブ、３８Ａ、３８Ｂ…足部、４０Ａ、４０Ｂ…スペーサ

Claims

管路に敷設されたケーブルに巻き付けられ、管路内のケーブルの内部から漏洩するガスを管路端で管路内に封じ込めるスパイラル形状の弾性体と、
前記ケーブルにスライド可能に取り付けられ、外部からの押圧により前記弾性体を押さえる板体と、
前記ケーブルに固定され、前記弾性体に対して前記板体をスプリングの復元力で押圧する押圧体と、
を備える管路密封装置。
前記弾性体は、前記スパイラル形状を備え、
前記押圧体は、
前記ケーブルに前記押圧体を固定するためのゴムスリーブであって、径の大きさが互いに異なる複数のゴムスリーブのうちいずれかのゴムスリーブを変更可能に備える請求項１に記載の管路密封装置。
前記弾性体は、前記スパイラル形状を備え、
前記板体は、前記ケーブルを内部に差し入れる開口部を備え、
前記押圧体は、
前記ケーブルを挟持して把持する把持部を備える請求項１に記載の管路密封装置。
前記スプリングは、複数であって、
前記押圧体は、
各スプリングの内部に、前記各スプリングの伸縮に応じて長さを変更可能な棒体であって、前記押圧体から前記板体までの長さが互いに異なる棒体を備える請求項１に記載の管路密封装置。
前記棒体と前記板体との間に、前記板体に対して前記棒体の角度を所定の角度に維持するためのスペーサを備える請求項４に記載の管路密封装置。
前記板体は、
前記外部からの押圧による前記弾性体の外側への広がりを抑制するスペーサ部を備える請求項１に記載の管路密封装置。
前記押圧体は、
マンホール壁面に対してスプリングで自体を支えて管路内のケーブルが管路内に引き込まれることを防止するための移動防止体である請求項１に記載の管路密封装置。